CN107884391A - 利用辉光放电光谱法测量冷轧钢板锆化膜膜重的方法 - Google Patents

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Abstract

一种利用辉光放电光谱法测量冷轧钢板锆化膜膜重的方法，属于金属材料表面处理检测技术领域。步骤包括：利用辉光放电光谱法测量对比试板锆化膜Zr元素的质量百分含量随深度变化曲线，并由origin软件作图计算出锆化膜中Zr元素的质量百分含量随深度的积分面积，并利用X射线荧光光谱仪读取对比试板锆化膜的膜重；将所述对比试板锆化膜中Zr元素的质量百分含量随深度的积分面积与膜重进行对比分析，得到两者之间的拟合关系；计算出辉光放电光谱法测量的待测试板锆化膜Zr元素的质量百分含量随深度的积分面积，利用上述所述关系，计算待测试板锆化膜的膜重。优点在于，简便易行，可提高科研工作者的工作效率。

Description

利用辉光放电光谱法测量冷轧钢板锆化膜膜重的方法
技术领域
本发明属于金属材料表面处理检测技术领域，特别是涉及一种利用辉光放电光谱法测量冷轧钢板锆化膜膜重的方法。
背景技术
汽车涂装是汽车制造过程中的关键工序，会直接影响汽车的外观及服役寿命等，因此汽车涂装技术成为相关技术工作者的重要关注点。目前，在汽车涂漆之前，一般需要进行磷化处理，以提高汽车板与漆层之间的结合力以及整个涂层体系的耐蚀性。但是，该技术存在对环境污染严重、能耗较大以及工序复杂等劣势。随着科技的进步以及环保要求的提高，无磷前处理技术替代磷化技术成为趋势。锆盐转化膜技术，作为一种无磷前处理技术，可在常温下进行，无需表调工序，过程几乎无沉渣，具有环保、能耗低以及成本低等优势。目前，众多汽车厂已采用锆盐转化膜技术代替传统磷化技术。锆化膜膜重是评定锆化膜质量的关键参数。目前，一般通过X射线荧光光谱仪测试锆化膜中Zr元素的重量(mg/m2)来表征其膜重。这种方法需要积累大量的实验数据，制定标准曲线，方法繁杂低效，主要应用于现场处理。而科研工作者日常工作中需要简便易行的可替代此方法的膜重评价方法。
发明内容
本发明的目的在提供一种利用辉光放电光谱法测量冷轧钢板锆化膜膜重的方法，解决了上述对环境污染严重、能耗较大以及工序复杂等问题，该方法简便易行。
本发明的具体步骤如下：
(1)利用辉光放电光谱法测量对比试板锆化膜Zr元素的质量百分含量随深度变化曲线，并由origin软件作图计算出锆化膜中Zr元素的质量百分含量随深度的积分面积，并利用X射线荧光光谱仪读取对比试板锆化膜的膜重；
(2)将所述对比试板锆化膜中Zr元素的质量百分含量随深度的积分面积与膜重进行对比分析，得到两者之间的拟合关系；
(3)计算出辉光放电光谱法测量的待测试板锆化膜Zr元素的质量百分含量随深度的积分面积，利用上述所述关系，计算待测试板锆化膜的膜重。
进一步地，步骤(1)还包括：利用辉光放电光谱法测试3块以上对比试板锆化膜中Zr元素的质量百分含量随深度变化曲线，使用Origin软件拟合计算出锆化膜中Zr元素的质量百分含量随深度的积分面积，并利用X射线荧光光谱仪读取对比试板锆化膜的膜重。
进一步地，步骤(2)还包括：将所述标准试板锆化膜中Zr元素的质量百分含量随深度的积分面积，绘制成积分面积曲线，并拟合成积分面积拟合曲线；将所述所述标准试板锆化膜的膜重，绘制成膜重曲线，并拟合成膜重拟合曲线。
进一步地，步骤(3)还包括：以所述对比试板锆化膜Zr元素的质量百分含量随深度的积分面积为纵坐标值作与横轴平行的直线，与所述积分面积拟合曲线相交于点1，再经过所述点1作于纵轴平行的直线，并与所述膜重拟合曲线相交于点2，所述点2的纵坐标值即为所述待测试板的膜重。
本发明所涉及的利用辉光光谱法测量冷轧钢板表面锆化膜膜重的方法，简便易行，提高了科研工作者的工作效率。
附图说明
图1为对比试板积分面积曲线及膜重曲线的拟合图。
图2为通过图1测定第一个待测试板膜重的过程。
图3为通过图1测定第二个待测试板膜重的过程。
图4为通过图1测定第三个待测试板膜重的过程。
具体实施方式
本发明提供的利用辉光放电光谱测量冷轧钢板锆化膜膜重的方法，通过测量锆化膜中Zr元素的含量来表征锆化膜的膜重。本发明提供的测量锆化膜膜重的方法，简便易行，效率高。
本发明提供的利用辉光放电光谱法测量冷轧钢板表面锆化膜膜重的方法，具体包含：
(1)利用辉光放电光谱法测量6块对比试板中锆化膜锆元素的质量百分含量随深度变化曲线，并利用Origin软件拟合出积分面积，同时利用X射线荧光光谱仪测量锆化膜的膜重，结果如表1。从表1可以看出，对比试板锆化膜Zr含量随深度的积分面积与膜重之间的矫正因子约为1.45，证实本方法正确可行。
表1
(2)将所述对比试板锆化膜中Zr元素的质量百分含量随深度的积分面积，绘制成积分面积曲线，并拟合成积分面积拟合曲线；将所述对比试板锆化膜的膜重，绘制成膜重曲线，并拟合成膜重拟合曲线。结果参见图1。
(3)计算出辉光放电光谱法测量的待测试板锆化膜Zr元素的质量百分含量随深度的积分面积，利用上述所述关系，计算待测试板锆化膜的膜重。表2所述的待测样板1、2及3膜重的测试过程分别如图2-4所示。
表2
待测样板 积分面积 膜重(mg/m2)
1 22.50 31.01
2 27.50 38.53
3 32.50 45.93
将利用本发明方法测的膜重与X射线荧光光谱仪测得膜重进行对比，如表3。可见，误差较小，证明本发明方法真实可行。
表3

Claims (4)

1.一种利用辉光放电光谱法测量冷轧钢板锆化膜膜重的方法，其特征在于，具步骤如下：
(1)利用辉光放电光谱法测量对比试板锆化膜Zr元素的质量百分含量随深度变化曲线，并由origin软件作图计算出锆化膜中Zr元素的质量百分含量随深度的积分面积，并利用X射线荧光光谱仪读取对比试板锆化膜的膜重；
(2)将所述对比试板锆化膜中Zr元素的质量百分含量随深度的积分面积与膜重进行对比分析，得到两者之间的拟合关系；
(3)计算出辉光放电光谱法测量的待测试板锆化膜Zr元素的质量百分含量随深度的积分面积，利用上述所述关系，计算待测试板锆化膜的膜重。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)还包括：利用辉光放电光谱法测试3块以上对比试板锆化膜中Zr元素的质量百分含量随深度变化曲线，使用Origin软件拟合计算出锆化膜中Zr元素的质量百分含量随深度的积分面积，并利用X射线荧光光谱仪读取对比试板锆化膜的膜重。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)还包括：将所述对比试板锆化膜中Zr元素的质量百分含量随深度的积分面积，绘制成积分面积曲线，并拟合成积分面积拟合曲线；将所述所述对比试板锆化膜的膜重，绘制成膜重曲线，并拟合成膜重拟合曲线。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(3)还包括：以所述对比试板锆化膜Zr元素的质量百分含量随深度的积分面积为纵坐标值作与横轴平行的直线，与所述积分面积拟合曲线相交于点1，再经过所述点1作于纵轴平行的直线，并与所述膜重拟合曲线相交于点2，所述点2的纵坐标值即为所述待测试板的膜重。
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